细胞以及分子影像荧光技术在疾病诊断和治疗中发挥着关键的作用，寻找高效、光稳定、生物相容性好的细胞、分子或蛋白成像探针以及成像方法已经成为细胞生物学研究的热点。超小纳米材料（1~10nm，血清蛋白大小）因其独特尺寸具有受人体生物屏障影响小、容易被细胞摄取的优点，在生物医学和疾病诊断治疗中具有重要的研究意义。而不需要任何荧光染料采用同一种纳米生物材料实现同时荧光标记细胞核和细胞质的能力，对实现低成本长期细胞追踪、直接观察细胞凋亡和疾病特异性诊断具有重要的应用价值。
西安交通大学前沿科学技术研究院雷波教授和国家“千人计划”教授PeterXMa课题组采用超小GdOF稀土荧光纳米晶(~5nm)为荧光材料，利用RGD多肽和氨基酸改性实现其靶向细胞的能力，最终实现了对脂肪干细胞和肝癌细胞的细胞核和细胞质同时双色荧光成像。该研究成果为实现下一步利用超小纳米晶分子水平标记亚细胞器和蛋白、同时具有肿瘤治疗和凋亡检测功能的药物递送系统奠定了重要的基础。
该项研究成果受到国家“千人计划”项目、国家自然科学基金、中央高校基本科研基金、西安交通大学科研启动基金等的经费支持。
相关研究成果发表在生物材料领域权威期刊《Biomaterials》上。
